Android 性能優化之啟動優化

啟動狀態

冷啟動

冷啟動是應用程序啟動的默認方式。當用戶首次啟動應用程序時，或者系統徹底殺死了應用程序進程后再次啟動應用程序時，會經歷冷啟動。在冷啟動過程中，系統需要創建一個新的進程，并初始化所有必要的資源。這包括加載應用程序的代碼、數據，以及初始化應用程序的環境。冷啟動的時間相對較長，因為系統需要執行一系列初始化操作。用戶能感受到明顯的等待時間，這段時間從點擊應用圖標到看到應用程序主界面出現。

在冷啟動開始時，系統有以下三項任務：

1. 加載并啟動應用。
2. 在啟動后立即顯示應用的空白啟動窗口。
3. 創建應用進程。

系統一創建應用進程，應用進程就負責后續階段：

1. 創建應用對象。
2. 啟動主線程。
3. 創建主 activity。
4. 膨脹視圖。
5. 創建屏幕布局。
6. 執行初步繪制。

溫啟動

溫啟動是指應用程序已經在后臺運行，但由于系統資源緊張等原因被系統終止。當用戶再次啟動應用程序時，系統會重新加載應用程序。與冷啟動相比，溫啟動不需要重新創建進程，因此啟動時間較短。

熱啟動

熱啟動是指應用程序處于前臺運行狀態，用戶通過返回鍵或應用程序內部的邏輯退到后臺，然后又重新顯示到前臺。在這種情況下，應用程序的進程仍然在運行，所以不需要進行任何初始化操作。熱啟動是最快的啟動方式，因為系統只需要恢復應用程序的前臺狀態。

耗時檢測

檢測手段

• TraceView
• Systrace
• AOP統計耗時

TraceView

TraceView 是 Android SDK 中提供的性能分析工具，它可以幫助開發者分析應用程序的方法調用和線程活動。TraceView 專注于應用程序的內部行為，提供了方法執行時間、調用次數、CPU 使用率等詳細信息。它通常用于分析應用程序的特定部分或特定場景。

使用方式

public class BaseApp extends Application {  @Overridepublic void onCreate() {super.onCreate();// TraceView開始Debug.startMethodTracing("myTrace001");initRefresh();initTitleBar();initToast();initActivites();// TraceView結束Debug.stopMethodTracing();}
}

運行程序后生成文件：/sdcard/Android/data/com.example.android_performance_optimization/files/myTrace001.trace

將 trace 文件到處，用 AndroidStudio的 Profiler 工具打開，可以清楚看到各個方法的執行時間:

缺點

• 運行時開銷嚴重，整體會變慢。
• 可能帶偏優化方向。

Systrace

Systrace 是 Android SDK 中提供的另一個性能分析工具，它提供了系統級別的跟蹤信息，包括內核調度、硬件I/O、進程/線程調度等。Systrace 專注于整個 Android 系統的行為，幫助開發者了解系統資源的使用情況和潛在的瓶頸。

環境配置

https://blog.csdn.net/Donald_Zhuang/article/details/118771191

https://blog.csdn.net/jdsjlzx/article/details/134179374

使用方式

public class BaseApp extends Application {@Overridepublic void onCreate() {super.onCreate();// Systrace開始Trace.beginSection("myTrace002");initRefresh();initTitleBar();initToast();initActivites();// Systrace結束Trace.endSection();}
}

先執行命令：python D:\dev\AndroidSDK\platform-tools\systrace\systrace.py -t 10 -o mytrace.html -a com.example.android_performance_optimization sched freq idle am wm gfx view binder_driver hal dalvik camera input res

然后運行程序，大概10秒后會生成 mytrace.html 文件。

打開 html 文件過濾相關信息后可以看到 Wall Duration 耗時：

TraceView和Systrace比較

性能消耗：

• TraceView：由于它收集所有方法的耗時信息和嵌套關系，因此本身的性能消耗很大，可能會影響到實際的運行環境，統計的耗時可能不準確。
• Systrace：采用了不同的思路，通過有限的Label先粗略統計出一個階段的耗時，定位到問題后再進一步細化和測算分析。這種方式相對于TraceView來說，對性能的影響較小。

適用范圍：

• TraceView：更適用于從軟件跟蹤的角度分析應用程序的性能。
• Systrace：則更側重于從系統整體的角度分析Android系統的性能，包括各個關鍵子系統和服務的運行情況。

AOP統計耗時

環境配置

這里使用第三方框架：https://github.com/FlyJingFish/AndroidAOP

添加依賴庫：

implementation 'io.github.FlyJingFish.AndroidAop:android-aop-core:1.8.8'
implementation 'io.github.FlyJingFish.AndroidAop:android-aop-annotation:1.8.8'
annotationProcessor 'io.github.FlyJingFish.AndroidAop:android-aop-processor:1.8.8'

使用

定義注解：

@AndroidAopPointCut(CostTimePointcut.class)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface CostTime {
}

定義切面類：

public class CostTimePointcut implements BasePointCut<CostTime> {@Nullable@Overridepublic Object invoke(@NonNull ProceedJoinPoint proceedJoinPoint, @NonNull CostTime costTime) {long startTime = System.currentTimeMillis();proceedJoinPoint.proceed(); // 繼續執行原方法long time = System.currentTimeMillis() - startTime;Class<?> targetClass = proceedJoinPoint.getTargetClass();String className = targetClass.getName();AopMethod targetMethod = proceedJoinPoint.getTargetMethod();String methodName = targetMethod.getName();String builder = className + "#" + methodName + " [" + time + "ms" + "] ";Log.e("CostTime", builder);return null;}
}

使用AOP：

public class BaseApp extends Application {@CostTime@Overridepublic void onCreate() {super.onCreate(); initRefresh(); initTitleBar(); initToast(); initActivites(); }@CostTimeprivate void initActivites() {ActivityManager.getInstance().init(instance);}@CostTimeprivate void initToast() {ToastUtils.init(instance, new ToastStyle());ToastUtils.setDebugMode(AppConfig.isDebug());ToastUtils.setInterceptor(new ToastLogInterceptor());}@CostTimeprivate void initTitleBar() {TitleBar.setDefaultStyle(new TitleBarStyle());}@CostTimeprivate void initRefresh() {SmartRefreshLayout.setDefaultRefreshHeaderCreator(new DefaultRefreshHeaderCreator() {@Overridepublic RefreshHeader createRefreshHeader(Context context, RefreshLayout layout) {layout.setPrimaryColorsId(R.color.black, android.R.color.white);//全局設置主題顏色return new ClassicsHeader(context);}});SmartRefreshLayout.setDefaultRefreshFooterCreator(new DefaultRefreshFooterCreator() {@Overridepublic RefreshFooter createRefreshFooter(Context context, RefreshLayout layout) {return new ClassicsFooter(context).setDrawableSize(20);}});}
}

輸出：

com.example.android_performance_optimization.BaseApp#initRefresh [1ms] 
com.example.android_performance_optimization.BaseApp#initTitleBar [0ms] 
com.example.android_performance_optimization.BaseApp#initToast [0ms] 
com.example.android_performance_optimization.BaseApp#initActivites [1ms] 
com.example.android_performance_optimization.BaseApp#onCreate [2ms] 

優化

• 白屏優化
• 異步加載優化
• 延遲加載優化

白屏優化

在啟動時提供一個簡潔的初始界面給用戶，增強用戶體驗。

定義主題：

<style name="SplashTheme" parent="AppTheme"><!--        設置背景圖--><item name="android:windowBackground">@drawable/shape_splash</item><!--        取消標題欄--><item name="windowNoTitle">true</item><item name="windowActionBar">false</item><!--        設置window不透明--><item name="android:windowIsTranslucent">false</item><!--        禁用窗口的預覽動畫--><item name="android:windowDisablePreview">true</item><!--        取消遮蓋--><item name="android:windowContentOverlay">@null</item><!--        全屏--><item name="android:windowFullscreen">true</item>
</style>

配置AndroidManifest.xml：

<activityandroid:name=".SplashActivity"android:exported="true"android:launchMode="singleTop"android:theme="@style/SplashTheme"><intent-filter><action android:name="android.intent.action.MAIN" /><category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" /></intent-filter>
</activity>

異步加載優化

環境配置

這里使用第三方框架：https://github.com/aiceking/AppStartFaster

添加依賴庫：

implementation 'com.github.aiceking:AppStartFaster:2.2.0'

使用

public class BaseApp extends Application {private static BaseApp instance;public static BaseApp getInstance() {return instance;}@CostTime@Overridepublic void onCreate() {super.onCreate();instance = this; AppStartTaskDispatcher.create().setShowLog(true).addAppStartTask(new ActivityTask(instance)).addAppStartTask(new ToastTask(instance)).addAppStartTask(new TitleBarTask()).addAppStartTask(new RefreshTask()).start().await();}
}

延遲加載優化

IdleHandler 是一個用于在主線程（UI 線程）空閑時執行任務的接口。

使用場景：

• 數據預加載。
• 清理資源。
• 日志上傳。
• 檢查更新。
• 性能分析。

使用：

首先，你需要創建一個實現了IdleHandler接口的類或使用匿名內部類。在queueIdle()方法中定義你希望在空閑時執行的代碼邏輯。該方法的返回值決定了IdleHandler的生命周期：

• 返回true表示IdleHandler將繼續保留在集合中，下次消息隊列空閑時還會再次調用queueIdle()。
• 返回false表示執行完畢后將從集合中移除，不再重復調用。

定義延遲加載啟動器：

public class DelayInitDispatcher {private DelayInitDispatcher() {}public static DelayInitDispatcher newInstance() {return new DelayInitDispatcher();}private LinkedList<Task> mDelayTasks = new LinkedList<>();private MessageQueue.IdleHandler mIdleHandler = new MessageQueue.IdleHandler() {@Overridepublic boolean queueIdle() {if (mDelayTasks.size() > 0) {Task task = mDelayTasks.poll();task.run();}return !mDelayTasks.isEmpty();}};public DelayInitDispatcher addTask(Task task) {mDelayTasks.add(task);return this;}public void start() {Looper.myQueue().addIdleHandler(mIdleHandler);}
}

定義Task接口：

public interface Task extends Runnable{
}

定義2個任務：

public class PreloadTask implements Task {@Overridepublic void run() {try {Thread.sleep(1000L);Log.e("TAG", "預加載數據");} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}
}

public class ClearTask implements Task {@Overridepublic void run() {try {Thread.sleep(2000L);Log.e("TAG", "清理資源");} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}
}

使用：

DelayInitDispatcher.newInstance().addTask(new PreloadTask()).addTask(new ClearTask()).start();

AppStartup

• AppStartup 是一個可以用于加速App啟動速度的 Jetpack 組件。
• AppStartup 是借助 ContentProvider 進行提前初始化操作

https://blog.csdn.net/qq_14876133/article/details/119247723

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